Los Rumiantes

1

Anatomía y Fisiología Animal
2009
Elize van Lier
Fisiología y Reproducción
Dpto. de Producción Animal y Pasturas
Facultad de Agronomía

Objetivos de la clase
Conocer:
Los principios básicos de la fermentación
ruminal

• Los principales productos finales y sus
destinos

La importancia del pH ruminal

• Cómo se puede manipular
• Qué efecto tiene sobre los productos finalesLa utilización del Nitrógeno No Proteico
(NNP) por parte de los rumiantes

2

Fermentación
Es la actividad metabólica de los m.o. ruminales

Sustratos moleculares son degradados por
la acción de bacterias y otros m.o.
Hidrólisis enzimática igual que en la
digestión glandular
Diferencia mayor: las enzimas son de
origen microbiano
La digestión fermentativa es más lenta y lossustratos son alterados en mayor grado
Ocurre en un medio anaerobio

3

Composición de los alimentos
Alimento

Materia Seca

Agua

Materia Orgánica

Proteínas

Carbohidratos

Lípidos

Minerales

Compuestos Secundarios

4

Procesos en el Retículo-Rumen
Mezclado
Remasticación
Actividad Micróbico-Enzimático

ALIMENTO
agua/saliva
GASES

Transformación de la ingesta
GasesAbsorción

Proteína Productos
Residuos
Microbiana Finales Alimenticios

Absorción a Sangre

A Omaso y
Abomaso

5

6

Composición de los alimentos

7

Alimento
Materia Seca

Agua
Materia Orgánica
Proteínas

Carbohidratos

Lípidos

De contenido celular

De almacenamiento

Azúcares
solubles

Almidón
Pectina

Minerales
Compuestos SecundariosEstructurales

Celulosa

Lignina

Hemicelulosa

Paredes Celulares: Fibra

Otros

Tipos de Carbohidratos
Según la solubilidad
De fácil digestión

• Azúcares solubles
• Azúcares de reserva (almidón)
De difícil digestión

• CH estructurales (fibra: celulosa y hemicelulosa)

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Tipos de enlace de carbohidratos
CH2OH

CH2OH

CH2OH

CH2OH

Enlace β 1 – 4
Celulosa

Enlace α 1 –4
Almidón, glucógeno

Enzimas
microbianas

Enzimas propias
del animal

9

Degradación de la Celulosa
Celulosa
Celulasa extracelular (m.o.)

Celobiosa

Celobiasa (m.o.)

Glucosa
Atacado por m.o.

CO2

CH4

AGV

10

Acidos Grasos Volátiles
O
CH3

C

11

Acetato (2C)

O–
O
CH3

CH2

C

Propionato (3C)

O–
O
CH3

CH2

CH2

C

Butirato (4C)O–

Cunningham 2002

Acidos Grasos Volátiles
Nº
Carbonos

Rendimiento
una glucosa

Rol
principal

Acético

2

2 acetatos

Síntesis de
grasa

Propiónico

3

2 propionatos

Glucosa y
Lactosa

4

1 butirato
(β-OH-butirato)

Síntesis de
grasa

AGV

Butírico

12

De Polisacáridos a Piruvato

13

CELULOSA

ALMIDON

PECTINAS

HEMICELULOSACELOBIOSA

e.o. MALTOSA

Ac. GALACTURONICO

XILOSA y OTRAS
PENTOSAS

Vía
Glucolítica

Vía de las
Pentosas

PIRUVATO

Metabolismo de los CH

14

Polisacárido
Azúcar

2H

2H
Oxalacetato

PIRUVATO
H2

CO2

Lactato
Acetil-CoA

Acetil-CoA

Succinato

Acrilil-CoA

CH4
Acetato

CO2

Butirato

Propionato
Cunningham 2002

15

Degradación de laCelulosa
Celulosa
Celulasa extracelular (m.o.)

Celobiosa

Celobiasa (m.o.)

Glucosa
Atacado por m.o.

CO2

CH4

AGV

16

17

Composición del gas en el rumen
%

Dióxido de carbono CO2

65

Metano

CH4

27

Nitrógeno

N2

7

78.6

Oxígeno

O2

0.6

20.8

Hidrógeno

H2

0.2

Sulfhídrico

H2S

0.01

0.04

Atmósfera

GAS

18

Origen delgas
Reducción de co-factores y pérdida de carbonos

Glucosa
2 NAD

2 Piruvato
2 ADP

2 ADP

2 FAD

2 H2O
2 CO2
2 NADH

2 ATP

2 Piruvato

2 FADH2

2 ATP

2 Acetato

NAD = nicotinamida adenina dinucleótido
FAD = flavina adenina dinucleótido

Cunningham 2002

Co-factores NAD y FAD en un
medio carente de oxígeno
Fermentación: NAD y FAD se reducen en
NADH y FADH2...